wrapper

Son Dakika

Pazartesi, 28 Eylül 2015 00:00

Amerika Nükleer Güç Santralleri NGS Çalıştırılması Sonrası Ortaya Çıkan Tüketilmiş Radyoaktif Uranyum Yakıtlarının Nükleer Atık İdaresi Kapsamında Yok Edilmesi Problemleri

Yazan
Öğeyi Oyla
(0 oy)

Amerika temel yük kaynağı karbonsuz nükleer güç santralleri NGS reaktörleri sayısı yaklaşık 100 civarındadır. Bir başka deyimle, küresel nükleer enerji profili kapsamında global toplam güç üretimi yönünden dünyada halen faaliyet gösteren nükleer elektrik reaktörleri ünitelerinin neredeyse üç tanesinden biri Amerika’da işletilmektedir. 

Amerika temel yük kaynağı karbonsuz nükleer güç santralleri NGS reaktörleri sayısı yaklaşık 100 civarındadır. Bir başka deyimle, küresel nükleer enerji profili kapsamında global toplam güç üretimi yönünden dünyada halen faaliyet gösteren nükleer elektrik reaktörleri ünitelerinin neredeyse üç tanesinden biri Amerika’da işletilmektedir. Amerikan elektrik üretimi de %20 oranında nükleer güç kompleksleri üretimleri vasıtasıyla sağlanmaktadır. Böylece, ABD enerji arz güvenliği açmazı ve sarmalı sıkıntıları aşılması yönünde nükleer santraller bir tür sigorta işlevi görmektedir. Bu bağlamda Amerika Birleşik Devletleri uzun yıllardan beri ulusal nükleer atık yönetimi planlamaları kapsamında radyoaktif atıkların depolanması ve nükleer atıkların saklanması problemleri ile gitgide artan şekilde karşı karşıya kalmaktadır. ABD uranyum zenginleştirme teknolojileri stratejileri ve nükleer yakıt çevrimleri programları çerçevesinde ortaya çıkan nükleer atıkların yok edilmesi ve güvenli depolanması yöntemleri önem taşımaktadır. Amerikan tüketilmiş uranyum yakıtları olan çok yüksek düzeyli nükleer atık sahaları Pennsylvania PA ve Illinois IL eyaletlerinde yüksek seviyeli radyoaktif atık sahaları ise South Carolina SC, California CA, New York NY, Alabama AL, Florida FL, North Carolina NC eyaletleri içerisinde yer almaktadır. Yıllardır süregelen ve ciddi boyutlara ulaşan Amerika kullanılmış uranyum yakıtlı nükleer atık sahası sorunları nihai çözümü için gelecekteki ABD Başkanı ile yönetiminin karar vermesi beklenmektedir.

 

Surry nükleer güç santrali NGS reaktör üniteleri, Amerika Birleşik Devletleri Virginia VA Eyaleti güney doğusunda yer alan James nehri kıyısında kurulmuştur. 2015 yılı kavurucu aşırı yaz sıcakları sırasında Surry nükleer elektrik reaktörleri tüketilmiş yakıt havuzları ise serinlemek ve atlamak için cazip gibi görünmüştür. Şüphesiz, kullanılmış nükleer yakıt havuzları içerisine girmek radyasyon sağlığı ve güvenliği açısından imkânsızdır. Tüketilmiş radyoaktif uranyum yakıtları, havuzun su yüzeyinin 25 feet altında muhafaza edilmektedir. Deiyonize su içerisinde havuzun dibinde korunan kullanılmış uranyum yakıtları, aynı zamanda ışık hızından daha yüksek olan Cherenkov radyasyonu ve Çerenkov ışıması nedeniyle su içinde parlak mavi renkli pırıldamaktadır. Söz konusu adı ise 1958 yılında Fizik alanında Nobel Ödülü alan Rus Bilim Adamı Pavel Alekseyevich Cherenkov 'dan almıştır. Reaktörlere her 18 ayda bir zenginleştirilmiş uranyum kaynaklı nükleer yakıt yüklemesi yapılmaktadır. Zirkonyum kılıf ile kaplı tüketilmiş uranyum yakıt pelletleri ise korozyona karşı dayanıklılık sağlayan deiyonize su ile doldurulmuş havuzlara yerleştirilmektedir. Sürekli soğutma suyu ile takviye edilen ve beslenen kullanılmış uranyum yakıt havuzları içinde tüketilmiş uranyum yakıt pelletleri üzerindeki fazla ısı soğurulmaktadır. Ayrıca, çok tehlikeli radyoaktif maddeler ile nükleer atık muamelesi görmek üzere aynı zamanda kısa yarı ömürlü radyoizotopların bertaraf edilmesi amacıyla tüketilmiş uranyum yakıtlı pelletler de mevzu bahis nükleer atık soğutma havuzları içerisinde uzunca süre bekletilmektedir. Radyoaktif atık soğutma havuzları içinde beş yıl kalan kullanılmış uranyum yakıt pelletleri daha sonra dev çamaşır makinelerinin andıran çelik ve beton konteynırlar içerisine alınmaktadır.  Beton ve çelik konteynırlar içinde muhafaza edilen uzun yarı ömürlü çok yüksek aktiviteli nükleer atıklar, radyoaktif atık muamelesi için korunmaktadır. Nükleer kalıntı malzemelerin, daimi nükleer atık saklama sahaları bölgelerine taşınmadan önce, söz konusu geçici nükleer atık depolama alanları içerisinde daha ne kadar süre bekletileceği ise halen belirsizliğini korumaktadır. Gerçekte, Amerika nükleer atıkları için radyoaktif atıkların idaresi çerçevesinde uzun vadeli ulusal nükleer atık planı ve programı da zaten bulunmamaktadır. Başkan adayı olduğu süreç sırasında Barack Obama,  sürekli nükleer atık depolama sahası olarak seçilen Yucca Dağı – Yucca Mountain radyoaktif atıklar projesi inşaatının başlatılmasına karşı çıkmıştır. Yucca Mountain nükleer atıkların bertaraf edilmesi sahası, Amerika’nın en turistik kenti Las Vegas’ın kuzey batısında 129 km (80 mil) uzaklıkta yer almaktadır. Aslında Barack Obama’nın daimi nükleer atık saklama alanı Yucca Mountain yatırım projesi planını reddetmesi, Senato Demokrat Parti Lideri Nevada, NV Eyaleti Senatörü Harry Reid’in seçimlerde desteğini kazanma isteğinden kaynaklanmıştır. Netice itibariyle ABD nükleer güç santralleri NGS ünitelerinde oluşan 70000 ila 80000 ton arasındaki nükleer atıklar, Surry nükleer enerji tesisinde olduğu gibi ya radyoaktif atık havuzları içinde ya da geçici nükleer atık depolama sahaları içerisinde tutulmaktadır. Başkan Obama gibi Senatör Reid de 2017 yılında görevinden ayrılacaktır. Gelecekte görev alacak kişiler ise tüketilmiş nükleer atıklar ve radyoaktif atıkların nihai saklanması sorunları hakkında büyük tartışmalarla yüz yüze kalacaktır. Aşağıdaki resimde Amerika daimi nükleer atıklar depolama sahası ve son radyoaktif atık yok etme alanı seçilen Yucca Mountain Nevada, NV görüntülenmektedir.

 

Atom çağı başladığında dünya nükleer silah programları çerçevesinde Eski Sovyetler Birliği ve Amerikan yönetimleri yoğun rekabet ile nükleer yarışa tutuşarak özellikle uranyum zenginleştirme stratejileri üzerine odaklanmıştır. Radyasyon güvenliği ve nükleer güvenlik kriterleri dikkate alınmadan sadece küresel atom silahları yapımı ve global nükleer bomba üretimleri projeksiyonları yürütülmüştür. Örneğin, Amerikan kullanılmış uranyum yakıtları, nükleer atık havuzları içerisinde radyoaktif bozunma ve nükleer parçalanma uğramaya terk edilmiştir. Sıvı nükleer atıklar ise yer altı sularına radyoaktif sızıntı olasılığı yüksek olan tanklar içinde tutulmuştur. Söz konusu radyasyon kirliliği ve radyoaktif kontaminasyon yaşanan yerler arasında atom bombası yapımı programı uygulanan Washington; WA Eyaleti de sayılmaktadır. Eyaletin Hanford, WA kentinde nükleer silah üretimleri sırasında yaygın nükleer kontaminasyon riski ve radyoaktif kirlilik tehlikesi belirmiştir. Bölgedeki nükleer dekontaminasyon ve radyasyon kirliliği temizleme faaliyetleri projeleri içeriğinde halen 11000 kişi çalışmaktadır. Hanford, WA kenti nükleer atık idaresi yatırımı dâhilinde radyoaktif atıkların yok edilmesi maliyeti 3 milyar dolar civarında olacağı ve çevre radyasyon temizliği çalışmalarının 2046 yılında son bulacağı öngörülmektedir. Asıl güncel ABD nükleer atık sorunları ise 1960, 1970 ve 1980’li yıllarına kadar dayanan nükleer güç santralleri NGS menşeli radyoaktif atıkların ne zaman ve neredeki nihai nükleer atık depolama sahaları içerisine nakledileceği konularını kapsamaktadır. Amerika güç üretimi, beşte bir oranında ülkedeki 99 adet baz yük kaynağı nükleer enerji reaktörleri elektrik üniteleri kanalıyla karşılanmaktadır. Küresel nükleer enerji üretimi de takribi %30 oranında ABD karbonsuz nükleer reaktörleri tarafından temin edilmektedir. 1970 yılından beri ilk kez yatırım ve ilk ön lisansları onaylanan beş adet sivil amaçlı Amerikan yeni nesil nükleer güç santrali inşaatları da sürdürülmektedir. İnovatif nükleer elektrik reaktörleri yatırım maliyetleri yüksek olması da ekonomik destek fonları sağlanmasını gerektirmektedir. Amerika düşük karbon enerjileri temiz enerji kaynakları güç üretimleri payının artırmak ve inovasyona dayalı karbonsuz nükleer santraller yatırımlarının teşvik etmek için federal kredi garantileri adı altında çeşitli mali yardımlar yürürlüğe koymaktadır. Bu bağlamda yenilikçi nükleer reaktörler tarafından üretilen ve binlerce yıl güvenli şekilde korunacak olan yüksek aktiviteli nükleer atıklar da aynı borç ödenekleri ve fonlarından faydalanmaktadır. Yüksek aktiviteli radyoaktif atıklar uzun vadeli nükleer atık yönetimi programları yoluyla iyi kaplanmış beton bloklar içinde korunması gerekmektedir.

 

Federal Hükümet, 1982 yılında yürürlüğe giren Nükleer Atık Politikası Yasası (Nuclear Waste Policy Act – NWPA) uyarınca sivil ve askeri amaçlı tüm nükleer atıkların yok edilmesi aynı zamanda radyoaktif atıkların daimi saklanması yöntemleri için her türlü çalışmayı taahhüt etmektedir. Olası çok sayıda nükleer atık planları bağlamında atıkların yer altındaki tuz yatakları ve tuz tabakaları içine gömülmesi yoluyla radyoaktif atık son depolanması metodu da önem kazanmaktadır. Ortaya çıkacak ulusal nükleer atık maliyeti ise nükleer elektrik kullanan müşterilerin faturaları üzerine radyoaktivite vergisi ilavesi ile telafi edilecektir. Bununla beraber ABD nükleer atık sorunları çözümü yönünde olumlu çalışmalar ise politik girişimler ve siyasi menfaatler sonucu engellenmektedir.  Amerikan Kongresi, 1987 yılında nükleer atık sahaları kabulü açısından sadece Yucca Dağı Nevada, NV hakkında kararı onaylamıştır. New York Üniversitesi Hukuk Fakültesi’nden Prof Richard Stewart, eyaletlerinin radyoaktif madde çöplüğü ve nükleer atık döküntü merkezi haline dönüşeceğini iddia eden politikacıların bulunduğunu da ifade etmektedir. Örneğin, söz konusu siyasiler arasında zamanın Temsilciler Meclisi Çoğunluk Lideri Tom Foley ve Birleşik Devletler Temsilciler Meclisi Başkanı Jim Wright, seçildikleri Washington, WA ve Texas, TX da sürekli ve nihai nükleer atık depolama sahası kurulması projelerini çeşitli politik oyunlar sayesinde durdurulduğu yine aynı bilim insanı tarafından açıklanmaktadır. Yucca Dağı nükleer atık son depolama düzenlemesi, 1987 yılında yürürlüğe girmesi ile birlikte kanuna şiddetle karşı çıkan Nevada Eyaleti sakinleri, söz konusu düzenlemeyi uygunsuz yasa tasarısı olarak tanımlamaktadır. Yucca Mountain nükleer atık saklama alanı için şimdiye kadar federal bütçe kaynaklarından 15 milyar dolar harcanmasına rağmen inşaatı tamamlanan saha içerisinde halen hiçbir nükleer atık depolanmamaktadır. Ayrıca, Nevada’lılar nükleer balistik füzeler ve atom silahların test sahası olarak eyaletin uğradığı zararları da kuvvetle vurgulamaktadır. Birleşik Devletler Enerji Bakanlığı (United States Department of Energy – US DOE), 2010 yılından itibaren Yucca Mountain nükleer atık yok etme tesisi faaliyetlerini resmen askıya almıştır. Diğer taraftan, 2013 yılında yapılan kanuni düzenleme ile daimi nükleer atık sahası projesi sonuçlanıncaya kadar tüketicilerden nükleer güç vergisi toplanması da durdurulmuştur. Ancak, yasa gereğince 1998 yılından beri atık nükleer yakıt toplanması şart koşulduğundan geçici atık depolama maliyetleri temelinde nükleer güç üretim şirketleri ödeme yapması da icap etmektedir.

 

Aşağıdaki haritada sarı renkli noktalar 2014 yılı verilerine göre tüketilmiş uranyum nükleer yakıt atık depolama sahaları olarak işaret edilmektedir. Yine aynı harita üzerinde koyu kahve renkli eyaletlerden başlamak üzere açık renklere doğru kullanılmış uranyum yakıt nükleer atık saklanan eyaletlerde depolanan x 1000 ton tüketilmiş uranyum radyoaktif atıklar bazında ayrıntılı şekilde gösterilmektedir.   

 

Kaynak: Birleşik Devletler Enerji Bilgi İdaresi (Energy Information Administration – EIA), NEI

 

Bazı nükleer güvenlik uzmanları Yucca Mountain radyoaktif yok etme sahası projesinin yeni Başkan tarafından yeniden başlatılacağını umut etmektedir. Bir enerji lobi grubu olan Nükleer Enerji Enstitüsü (Nuclear Energy Institute – NEI)’den John Keeley, ABD tüketilmiş nükleer yakıt bertaraf edilmesi projeksiyonları çalışmalarının politik çıkar çevreleri tarafından sorun haline getirildiğini ileri sürmektedir. Birleşik Devletler Nükleer Düzenleme Komisyonu (United States Nuclear Regulatory Commission – USNRC), Ocak 2015’de Nevada daimi nükleer atık depolama sahası projesinin ulusal radyasyon güvenliği ölçütleri ve nükleer güvenlik kriterleri yönünden yeterli olduğu kanaatine varmıştır. Ancak, Nevada Eyaleti sakinleri ise demiryolu ile kullanılmış nükleer yakıtların taşınması sırasında radyoaktif serpinti ve nükleer döküntü yoluyla radyoaktivitenin çevreye sızması ve bulaşması sonrası radyasyon kirliliği oluşması ihtimalinden kuşku duymaktadır. Amerika’nın son nükleer atık yok etme deneyimleri de sorunun çözümüne bir katkı sağlamamaktadır. ABD, New Mexico, NM Eyaleti Carlsbad kenti yakınlarında radyoaktif atık derin depolama sahası olarak sayılan dünyadaki az sayıdaki nükleer atık alanından birini zaten çalıştırmaktadır. Carlsbad daimi nükleer atık saklama sahası içinde nükleer silahların üretilmesi ve atom bombalarının yapımı süresince ortaya çıkan radyoaktif atıklar depolanmaktadır. Ancak, Carlsbad Nükleer Atık Tesisi Şubat 2014’de çalışmalarını sekteye uğratan iki adet kaza yaşamıştır. Bilim insanları laboratuvarlarda nükleer atıkları absorblamak için çok defa kedi kumu kullanmaktadır. Kazanın vuku bulduğu varilde kedi kumu olarak pazarlanan ancak mineral kaynaklı çeşidi olmayan Swheat Scoop marka yepyeni bir tür kullanılmıştır. İlk kez uygulanan Swheat Scoop marka kedi kumu ise radyasyonu soğurmaması nedeni varilin içindeki maddeler ile nükleer atıkların nükleer tepkimeler ve kimyasal reaksiyonlara girmesi sonucu ortaya çıkan gaz, varil basıncını artırmış ve sonrası çok şiddetli bir patlama meydana gelmiştir. Söz konusu radyasyon kazası vuku bulduğunda beri Carlsbad kalıcı radyoaktif atık depolama tesisi, yeni nükleer atık varillerini kabul etmemektedir. Sivil kökenli nükleer atıklar için ise uzun vadeli bir çözüm getirilmemesi, güç üretim ve dağıtım şirketlerini geçici yöntemlere doğru yönlendirmektedir. Örneğin, Surry de nükleer atıklar, havuzlardan beton konteynırlar içine alınmaktadır. Bu yolla nükleer atıkların halen dörtte üçü depolanmıştır. Radyasyon korunması uzmanları, beton konteynırlar sayesinde radyoaktif atıkların birkaç yüzyıl güvenli muhafaza edileceğini öngörmektedir. Sonuçta havuzlara kıyasla beton bloklar içinde nükleer atık maliyetleri azalmakta aynı zamanda nükleer sızıntı ve tüketilmiş nükleer yakıtların korozyon riski de ortadan kalkmaktadır. Asıl sorun ise nükleer atıkların milyonlarca yıl radyoaktif kalmasından kaynaklanmaktadır.

 

Aşağıdaki resimde Yukko Mountain daimi atık depolama sahası ana giriş tüneli içinde ilerleyen çalışan personel gösterilmektedir.

 

 

Surry Nükleer Güç Santrali NGS, iki adet 800 megawatt kapasiteli Westinghouse basınçlı su reaktörleri 1972 ve 1973 yıllarında peş peşe faaliyete geçmiştir. Surry Nükleer Elektrik Tesisi 2003 yılında Amerika Nükleer Düzenleme Komisyonu Nuclear Regulatory Commission, tarafından her iki reaktörün işletme lisansları 40 yıldan 60 yıla uzatılmıştır. Aşağıdaki fotoğrafta Surry Nükleer Enerji Reaktörleri görüntülenmektedir Çok küçük bir sahada ve ormanları tahrip etmeden sağlanan toplam 1600 megawatt nükleer elektrik enerjisi ile gücünün ne kadar büyük olduğunun dikkate alınması gerekmektedir.

 

Ahmet Cangüzel Taner

Fizik Yüksek Mühendisi

Radyasyondan Korunma Derneği

This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

 

 

Kaynaklar:

 -Diş Röntgen Filmi Çekimi Sonrası Gelişebilen Beyin Tümörü ve Radyasyon Güvenliği,  Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği Yayınları,

Yararlı Bilgiler, 2012.

-Radyoaktif Atıkların Nihai Depolanması,  Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan

 Korunma Derneği Yayınları, Yararlı Bilgiler, 2013.

-Nükleer Atık Yönetimi (İdaresi),  Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği, Yararlı Bilgiler, 2013.

-Rhenium-188 (Re-188) Radyoizotop İşaretli Listeria Monocytogenes Bakterisi ile Yeni ve Etkili Öldürücü Pankreas Kanseri Hastalığı Tedavisi Yöntemi Perspektifleri

Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği, Yararlı Bilgiler, 2013.

-Atom, Radyoaktivite, Radyoizotoplar ve İyonlaştırıcı Radyasyon Çeşitleri, Ahmet

 Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği, Yararlı Bilgiler, 2014.

 -Yeni Nesil Nükleer Güç Reaktörleri, Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan    

 Korunma Derneği Yayınları, Yararlı Bilgiler,

-Dünya Elektrik Arz Güvenliği Sıkıntıları Çözümü Perspektifleri Kapsamında Yüzer Karbonsuz Yeni Nesil Nükleer Enerji Santralleri Kurulması Çalışmaları, Ahmet

Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği, Yararlı Bilgiler, 2014.

-Kâinat, İnsan Ve İyonlaştırıcı Radyasyonlar,  Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan

 Korunma Derneği Yayınları, Yararlı Bilgiler, 2014.

-İyonlaştırıcı Radyasyonların Biyolojik Etkileşme Mekanizmaları,   Ahmet Cangüzel

 Taner, Radyasyondan Korunma Derneği Yayınları, Yararlı Bilgiler,  2014.

-Çin Nükleer Güç Programı ve Nükleer Enerji Planlaması Kapsamında Karbonsuz Baz Yük Kaynağı Nükleer Güç Santralleri NGS Nükleer Güvenlik Kıstasları ve Nükleer Radyasyon Güvenliği Zafiyetleri,  Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan

 Korunma Derneği Yayınları, Yararlı Bilgiler, 2014.

-Dünya Toryum Rezervleri ile Küresel Karbonsuz Toryum Kaynaklı Nükleer Elektrik Reaktörleri Geliştirilmesi için Yapılan Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar,   Ahmet Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği, Yararlı Bilgiler, 2014.

-Global Uranyum Zenginleştirme Programları Çerçevesinde Küresel Nükleer Kontamine Sahaları Temizleme ve Radyoaktif Atık Yönetimi Çalışmaları,  Ahmet

Cangüzel Taner, Radyasyondan Korunma Derneği, Yararlı Bilgiler, 2015.

-The Economist Dergisi (29 Ağustos – 04 Eylül 2015).

 

 

Okunma 147023 defa Son Düzenlenme Pazartesi, 28 Eylül 2015 00:18